(57)【要約】      （修正有）【課題】固体発酵に重要な要素である温度調節を水流により行う、新たな発酵タンクと循環式水温調節システムを提供する。【解決手段】流水式温度調節発酵タンク１００は、内層タンク１１と外層タンク１２を備える。外層タンク１２は内層タンク１１の外側に設置し、内層タンク１１と外層タンク１２の間には閉鎖流路１３がある。外層タンク１２の底部には少なくとも一つ以上の流路１３の給水口１２１があり、流路１３には少なくとも一端に少なくとも一つ以上の吐水口１３１がある。循環式水温調節システムは、流水式温度調節発酵タンク１００と、給水装置と、水温調節装置と、給水パイプと、吐水パイプと、通水パイプを備える。給水パイプの両端は、給水装置と流水式温度調節発酵タンク１００の給水口１２１に接続され、吐水パイプの両端は、水温調節装置と流水式温度調節発酵タンク１００の吐水口１３１に接続される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
流水式温度調節発酵タンクであって、
内層タンクと、
前記内層タンクの外側に設置され、前記内層タンクとの間に閉鎖流路を持つ外層タンクと、を備え、
前記外層タンクの底部には、前記閉鎖流路へと繋がる少なくとも一つ以上の給水口を有し、前記閉鎖流路は少なくとも一つ以上の端部に少なくとも一つ以上の吐水口を有することを特徴とする流水式温度調節発酵タンク。
【請求項２】
前記内層タンクと前記外層タンクは、Ｕ型であることを特徴とする請求項１に記載の流水式温度調節発酵タンク。
【請求項３】
前記流水式温度調節発酵タンクは、上蓋と、少なくとも一つ以上のガスケットを備え、前記上蓋は、前記内層タンクのタンク口を覆う為に用いられる可動式であり、前記ガスケットは、前記上蓋で前記タンク口部を密接に覆うためにそれぞれ前記上蓋と前記内層タンクの間に設置されることを特徴とする請求項１に記載の流水式温度調節発酵タンク。
【請求項４】
前記内層タンクは、可動式のプレートを備えることを特徴とする請求項１に記載の流水式温度調節発酵タンク。
【請求項５】
前記流水式温度調節発酵タンクの側面には、一方向排気に使用する気体逆止弁を備えることを特徴とする請求項１に記載の流水式温度調節発酵タンク。
【請求項６】
前記流水式温度調節発酵タンクの側面には、一方向排液に使用する液体逆止弁を備えることを特徴とする請求項１に記載の流水式温度調節発酵タンク。
【請求項７】
前記内層タンクと前記外層タンクは、ステンレス鋼製であることを特徴とする請求項１に記載の流水式温度調節発酵タンク。
【請求項８】
前記流水式温度調節発酵タンクは、複数の仕切り板を前記内層タンクの外側と前記外層タンクの内側のそれぞれに交互に並べて順に取り付け、前記閉鎖流路内に敷きつめることを特徴とする請求項１に記載の流水式温度調節発酵タンク。
【請求項９】
発酵タンク用循環式水温調節システムであって、
少なくとも一つ以上の請求項１から８のいずれかに記載の流水式温度調節発酵タンクと、
給水装置と、
水温調節装置と、
両端がそれぞれ前記給水装置と前記流水式温度調節発酵タンクの前記給水口に接続される少なくとも一つ以上の給水パイプと、
両端がそれぞれ前記水温調節装置と前記流水式温度調節発酵タンクの前記吐水口に接続される少なくとも一つ以上の吐水パイプと、
両端がそれぞれ前記給水装置と前記水温調節装置に接続される少なくとも一つ以上の通水パイプと、
を備えることを特徴とする発酵タンク用循環式水温調節システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は流水式温度調節発酵タンクに関するものであり、特に、水流により温度調節を行う流水式温度調節発酵タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体発酵とは、水分の少ない、または水分活性が低い固体培地上で微生物が生長・繁殖・代謝を行う発酵過程のことを指す。液体深層発酵と比較すると、固体発酵は廃液と廃棄物を大量に産出するようなことはなく、回収率も高く、遠心濃縮や冷凍乾燥などを行うための運用コストを抑えることができる。天然または合成の物質は全て固体発酵の基質とすることが可能で、米、小麦、大麦、ソルガム、トウモロコシ、大豆などの顆粒状の穀物類と農業残渣はいずれも、繊維、デンプン、多糖類、タンパク質、リグニンを豊富に含み、炭素源としてバクテリアに与えることができる。固体発酵を応用できる範囲は広く、白酒などの固体発酵で作られる純穀物酒の製造を含む。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
温度は固体発酵に影響を与える重要な要素の一つである。発酵時に産出される熱は発酵の基質の温度を上昇させるため、熱伝導率が低い固体状基質には大きな制約となる。固体発酵の過程では、基質の温度が過度に高くなる状況がよく発生するため、固体発酵では浅い容器を使った培養方式が多く採用される。または温度を下げるため、発酵期間中に基質を動かす。しかし、固体発酵によって白酒を製造する時には、浅い容器が使えない上に、動かすことも出来ない。よって、固体発酵タンクの設計を改良するしかない。
【０００４】
固体発酵を大量に行うため、現在では大型の固体発酵タンクが多く使われている。しかし、一般の大型タンクは多くが直立型か回転ドラム型で、多量のエネルギー消費、基質が堆積することによる損傷、放熱不足を引き起こしやすいほか、タンク本体が高価格であるなど、多くの欠点が存在する。また、温度調節を行うために、常に空調設備と合わせて使用されるが、空調設備の運転によっても多量のエネルギーが消費される上に、固体発酵もろみは熱伝導率が低いため、実際には空調は発酵工場内の温度環境を少し改善することしかできず、固体発酵もろみの温度調節においては効果的ではない。
【０００５】
また、固体発酵によって白酒を製造する過程では、通常、空気が進入し発酵反応が阻害されるのを避けるため、ビニールシートで覆いをして酒を発酵させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述のように、従来技術には改善を要する欠点が数多くある。従って、温度調節を効果的に行うことが可能で、固体発酵の過程で基質の温度が過度に高くなる状況を防ぐことができ、また、空気を遮断するためにビニールシートで覆いをする必要のない、蓋で密封できる設計の発酵タンクを構想する必要があると考えられる。
【０００７】
本考案の目的は、内層タンクと外層タンクを備える、水流式温度調節発酵タンクを提供することである。このうち、前記外層タンクは前記内層タンクの外側に取り付け、前記内層タンクと前記外層タンクの間には閉鎖流路を備える。前記外層タンクの底部には前記閉鎖流路へ繋がる少なくとも一つ以上の給水口があり、前記閉鎖流路には少なくとも一端に少なくとも一つ以上の吐水口がある。
【０００８】
更に、前記内層タンクと前記外層タンクはＵ型タンクである。
【０００９】
更に、前記流水式温度調節発酵タンクは上蓋と、少なくとも一つ以上のガスケットを備える。このうち、前記上蓋は可動式で、前記内層タンクのタンク口部を覆うために使用する。全ての前記ガスケットは前記上蓋と前記内層タンクの間に設置し、前記上蓋で前記タンク口部を密接に覆うために使用する。
【００１０】
更に、前記内層タンクは、可動式のプレートを備える。
【００１１】
更に、前記流水式温度調節発酵タンクの側面には気体逆止弁が取り付けられ、一方向排気を行うために使用する。
【００１２】
更に、前記流水式温度調節発酵タンクの側面には液体逆止弁が取り付けられ、一方向排液を行うために使用する。
【００１３】
更に、前記内層タンクと前記外層タンクはステンレス鋼製である。
【００１４】
更に、複数の仕切り板を前記内層タンクの外側と前記外層タンクの内側のそれぞれに交互に並べて順に取り付け、前記閉鎖流路内に敷きつめる。
【００１５】
本考案のもう一つの目的は、発酵タンク用循環式水温調節システムを提供することである。前記発酵タンク用循環式水温調節システムは、少なくとも一つ以上の前記水流式温度調節発酵タンクと、給水装置と、水温調節装置と、両端がそれぞれ前記給水装置と前記流水式温度調節発酵タンクの前記給水口に接続される少なくとも一つ以上の給水パイプと、両端がそれぞれ前記水温調節装置と前記流水式温度調節発酵タンクの前記吐水口に接続される少なくとも一つ以上の吐水パイプと、両端がそれぞれ前記給水装置と前記水温調節装置に接続される、少なくとも一つ以上の通水パイプと、を備える。
【考案の効果】
【００１６】
従来技術と比較して、本考案の流水式温度調節発酵タンクは、循環する水の流れにより、発酵基質の温度調節を効果的に行うことができ、また、消費エネルギーを節約できる。更に、前記流水式温度調節発酵タンクは密封が可能なので、固体発酵反応の確実性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本考案の流水式温度調節発酵タンクの構成を示す説明図である。
【図２】本考案の仕切り板を備える流水式温度調節発酵タンクの断面図である。
【図３】本考案の発酵タンク用循環式水温調節システムの外観図である。
【考案を実施するための形態】
【００１８】
以下、本考案の詳細と技術内容を添付図面に従って説明する。なお、これら図面は説明のためのものであるため、実際の比率に従い描かれたものではなく、本考案の技術的範囲を限定するものではない。
【００１９】
図１は、本考案の流水式温度調節発酵タンクの構成を示す説明図である。
【００２０】
本考案の流水式温度調節発酵タンク１００は、内層タンク１１と、外層タンク１２を備える。外層タンク１２は内層タンク１１の外側に取り付け、内層タンク１１と外層タンク１２の間には閉鎖流路１３を備える。外層タンク１２の底部は閉鎖流路１３に繋がる給水口１２１を備え、閉鎖流路１３の端部には吐水口１３１を設ける。
【００２１】
本考案の流水式温度調節発酵タンク１００を使用し、純穀物固体発酵にて白酒を生産する時、給水口１２１から水を注入して閉鎖流路１３を流水で満たし、内層タンク１１内の発酵基質（つまり醸造に使用する穀物）の温度を効果的に調節できる。その後、吐水口１３１から水を排出する。流水式温度調節発酵タンク１００に水を注入し続けたのちに排出すると、発酵基質は流水によって効果的に放熱し、または温度を維持することができる。温度が調節された環境にて、正常かつスムーズに固体発酵を進めることができる。
【００２２】
本考案の流水式温度調節発酵タンク１００は、白酒、紅酒、各種発酵製品など、純穀物固体発酵により生産する製品を作ることができるが、これに限定されない。
【００２３】
閉鎖流路１３の水を、湾曲したタンク壁に沿って角部に停滞させることなくスムーズに流せるという利点があるため、本考案の内層タンク１１と外装タンク１２は、Ｕ型タンクであることが好ましい。この実施形態においては更に、外層タンク１２の外側の底部に三脚を設け、流水式温度調節発酵タンク１００を安定させてもよく、またはキャスターを設け、流水式温度調節発酵タンク１００を移動式発酵タンクなどにしてもよいが、流水式温度調節発酵タンク１００を固定または直立させる方式はこれに限定されない。
【００２４】
更に、本考案の流水式温度調節発酵タンク１００は上蓋２０と少なくとも一つ以上のガスケット２０１を備える。上蓋２０は可動式で、内層タンク１１のタンク口部を覆うために使用する。全てのガスケット２０１は上蓋２０と内層タンク１１の間に設置し、上蓋２０で前記タンク口部を密接に覆うために使用する。上蓋２０とガスケット２０１により内層タンク１１の内部を密閉することで、密閉環境が必要な段階の固体状基質が正常に発酵し、質の高い製品を生産することができる。
【００２５】
本考案の内層タンク１１の内部にはプレート１１１を備える。プレート１１１は可動式で、底部の面積と形状は内層タンク１１のタンク口部の面積と形状より小さい。プレート１１１は、固体状基質を内層タンク１１内部に設置したのち、固体状基質の上部を覆うのに使用する。内層タンク１１の固体状基質が発酵するのに合わせ、プレート１１１は下に向かって沈む。これにより、固体発酵もろみ層の粒と粒の間が緊密であるよう維持し、発酵をスムーズに行わせることができる。
【００２６】
本考案の流水式温度調節発酵タンク１００の側面には気体逆止弁３１と液体逆止弁３２を備える。気体逆止弁３１は一方向排気機能を有し、上蓋２０を開けない状況において、発酵過程で生まれた気体を排出し、内層タンク１１内部の圧力が高くなりすぎないようにするのと同時に、内層タンク１１に空気が進入して発酵が失敗することを防ぐ。液体逆止弁３２は一方向排液機能を有し、上蓋２０を開けない状況において、発酵過程で生まれた液体を、内層タンク１１内部から排出することで、発酵したもろみが純固体であるよう維持し、生産をスムーズにする。
【００２７】
本考案の内層タンク１１と外層タンク１２の材質は、木材、鋳鉄、ステンレス鋼など、発酵タンクの材料としてよく使われるものとするが、これに限定されない。これらの中では、細菌の繁殖を防止でき、清潔に保ちやすく、消毒液の使用頻度を軽減できるなどの利点から、ステンレス鋼を用いるのがより好ましい。
【００２８】
図２は、本考案の仕切り板を備える流水式温度調節発酵タンクの断面図である。
【００２９】
好ましい実施形態において、本考案の流水式温度調節発酵タンク１００には、複数の仕切り板１４を内層タンク１１の外側と外層タンク１２の内側のそれぞれに交互に並べて順に取り付け、閉鎖流路１３内に敷きつめる。水を給水口１２１から閉鎖流路１３に注入する時、水は複数の仕切り板１４により閉鎖流路１３を流動する。複数の仕切り板１４は水が給水口１２１へ逆流するのを防ぎ、単一方向へのみ流動した場合と似た効果を水にもたらす。つまり、水が吐水口１３１へと流れ、熱を持ち去ることで、温度調節または放熱効果を高めることができる。
【００３０】
図３は、本考案の発酵タンク用循環式水温調節システムの外観図である。
【００３１】
本考案の発酵タンク用循環式水温調節システム１０００は、少なくとも一つ以上の本考案の流水式温度調節発酵タンク１００と、給水装置Ａと、水温調節装置Ｂと、少なくとも一つ以上の給水パイプ１００１と、少なくとも一つ以上の吐水パイプ１００２と、少なくとも一つ以上の通水パイプ１００３を備える。流水式温度調節発酵タンク１００が複数あるときはそれぞれを並列する。全ての給水パイプ１００１の両端は、それぞれ給水装置Ａと流水式温度調節発酵タンク１００の給水口１２１に接続される。全ての吐水パイプ１００２の両端は、水温調節装置Ｂと流水式温度調節発酵タンク１００の吐水口１３１に接続される。通水パイプ１００３の両端は、それぞれ給水装置Ａと水温調節装置Ｂに接続される。
【００３２】
本考案の発酵タンク用循環式水温調節システム１０００の運用ステップは以下の通りである。給水装置Ａが供給した水を、給水パイプ１００１を通じて送り出し、給水口１２１から流水式温度調節発酵タンク１００の閉鎖流路１３に注入し、流水式温度調節発酵タンク１００の放熱・温度調節をする。続いて、吐水口１３１から吐水パイプ１００２を通じて水を送りだし、水温調節装置Ｂへと水を流し込み水温を調節する。その後通水パイプ１００３を介して、温度調節された水を水温調節装置Ｂから給水装置Ａへと送り返す。
【００３３】
本考案の発酵タンク用循環式水温調節システム１０００は、本考案の流水式温度調節発酵タンク１００内で固体状基質の発酵中に生じる熱を効果的に排除することができ、適切に調節された温度下で正常な発酵反応をさせることができる。同時に、循環式水温調節システムは従来技術での空調設備の代わりとして使用でき、消費エネルギーを大幅に削減し、環境保護や生産コストの節約が可能である。
【００３４】
上述のとおり、本考案の発酵タンクは水の循環する流れを利用して発酵基質の温度調節を効果的に行うことができ、更に、エネルギーの節約や、発酵タンクの密封性を高め、製品の品質を確実なものにし、生産工程を簡略化できる。
【００３５】
以上、本考案について詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本考案は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【符号の説明】
【００３６】
１００  流水式温度調節発酵タンク
１１  内層タンク
１２  外層タンク
１３  閉鎖流路
１２１  給水口
１３１  吐水口
２０  上蓋
２０１  ガスケット
１１１  プレート
３１  気体逆止弁
３２  液体逆止弁
１４  仕切り板
Ａ  給水装置
Ｂ  水温調節装置
１０００  発酵タンク用循環式水温調節システム
１００１  給水パイプ
１００２  吐水パイプ
１００３  通水パイプ
【図１】
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【図２】
0003229168.tif 000004
【図３】
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